1、同步 2015年人教版高中物理选修 2-1第四章 4.3练习卷与答案（带解析） 选择题 （ 2002 天津）在三相交流电源上按星形接法连接相同负载 1、 2、 3，如图所示， NN是中性线已知负载 1上的电压为 220V，电流强度为 15A现以 I表示中性线上的电流， U表示图中 P、 Q两点之间的电压，则 （ ） A.I=15A， U=440V B.I=45A， U=380V C.I=0A， U=440V D.I=0A， U=380V 答案： D 试题分析：三相交流电是由三个频率相同、电势振幅相等、相位差互差 120角的交流电路组成的电力系统目前，我国生产、配送的都是三相交流电每根火线与地线
2、间的电压叫相电压，其有效值用 UA、 UB、 UC表示（ A、 B、 C为下标）相电压为 220V；火线间的电压叫线电压，其有效值用 UAB、 UBC、 UCA表示（ A、 B、 C为下标）线电压为 380V 解：由题意可知：每根火线与地线的电压为 220V，所以三相交流电线电压（ P、Q之间的电压是线电压）为 380V，而又因为三个完全相同的电阻所以流过中性线 NN的电流为 0所以四个选项中 D选项正确，选项 ABC 都错误 故选： D 点评：三相电在电源端和 负载端均有星形和三角形两种接法二种接法都会有三条三相的输电线及三个电源（或负载），但电源（或负载）的连接方式不同 如图 A、 B、
3、C为三相交流发电机的 3组线圈， a、 b、 c为三盏电阻不同的灯泡，已知发电机的相电压为 220V，则下列说法中正确的是（ ） A.a灯泡两端的电压为 220 V B.b灯泡两端的电压为 220V C.右图所表示的连接方法为：三相四线制 -星形接法，中线可以撤销 D.因三盏灯的电阻不同，灯泡两端的电压无法判断 答案： B 试题分析：三相交流发电机可以发出三相交变电流，相当于三个单相交流发电机 ，能单独向外传送三组单相交变电流由于已知发电机的相电压为 220V，三盏电阻不同的灯泡接入的电压都是单相电压，所以灯泡两端的电压都是 220V 解：三相交流发电机可以发出三相交变电流，当作三个独立的单相
4、交流发电机， A、由于已知发电机的相电压为 220V，它们可以分别单独向外传送三组单相交变电流，而三盏电阻不同的灯泡接入的电压都是单相电压，所以灯泡两端的电压都是 220V与电阻无关；故 AD错误， B正确 C、三相交流发电机可以运用三相四线制向外输电，即运用三根火线、一根中性线向外输电，也可以运用三相三线制向外 输电，即运用三根火线向外输电三相负载完全相同时，三相交流发电机用三根线（都是火线）向外输电，因为此时中性线的电流为 0；三相负载不完全相同时，中性线的电流不为 0；所以图中的中性线如果去掉灯泡的亮度会发生变化故 C错误； 故选： B 点评：本题考查对三相交流发电机输电方式的了解，要知
5、道有三相四线制和三相三线制两种输电方式 如图 A、 B、 C为三相交流发电机的 3组线圈， a、 b、 c为三盏电阻不同的灯泡，已知发电机的相电压为 220V，则下列说法中正确的是（ ） A.灯泡两端的电压为 220 V B.灯泡两端的电压为 220V C.图中负载采用三角形连接 D.图中中性线可去掉 答案： B 试题分析：三相交流发电机可以发出三相交变电流，相当于三个单相交流发电机，能单独向外传送三组单相交变电流三相交流发电机可以运用三相三线制向外输电，也可以运用三相四线制向外输电 解： AB、三相交流发电机可以发出三相交变电流，当作三个独立的单相交流发电机，由于已知发电机的相电压为 220
6、V，它们可以分别单独向外传送三组单相交变电流，而三盏电阻不同的灯泡接入的电压都是单相电压，所以灯泡两端的电压都是 220V故 A错误， B正确 C、图中发动机和 负载的接法都是星形接法故 C错误； D、三相交流发电机可以运用三相四线制向外输电，即运用三根火线、一根中性线向外输电，也可以运用三相三线制向外输电，即运用三根火线向外输电三相负载完全相同时，三相交流发电机用三根线（都是火线）向外输电，因为此时中性线的电流为 0；三相负载不完全相同时，中性线的电流不为 0；所以图中的中性线如果去掉，则去掉后灯泡的亮度会发生变化故 D错误 故选： B 点评：本题考查对三相交流发电机输电方式的了解，要知道有
7、三相四线制和三相三线制两种输电方式 如图 A、 B、 C为三相交流发电机的 3组线 圈， a、 b、 c为三盏电阻不同的灯泡，已知发电机的相电压为 220V，则下列说法中正确的是（ ） A.灯泡两端的电压为 220 V B.灯泡两端的电压为 220V C.灯泡两端的电压为 220 V D.因三盏灯的电阻不同，灯泡两端的电压无法判断 答案： B 试题分析：三相交流发电机可以发出三相交变电流，相当于三个单相交流发电机，能单独向外传送三组单相交变电流由于已知发电机的相电压为 220V，三盏电阻不同的灯泡接入的电压都是单相电压，所以灯泡两端的电压都是 220V 解：三相交流发电机可以发出三相交变电流，
8、当作三个 独立的单相交流发电机， 由于已知发电机的相电压为 220V，它们可以分别单独向外传送三组单相交变电流，而三盏电阻不同的灯泡接入的电压都是单相电压，所以灯泡两端的电压都是 220V故 ACD错误， B正确 故选： B 点评：本题考查对三相交流发电机输电方式的了解，要知道有三相四线制和三相三线制两种输电方式 如图，三相交流发电机每相电压为 220V，接成星型，如果负载接成三角形，则负载每相的电压是（ ） A 220 V B 220 V C 220 V D因三相负载电阻大小未知，每相的电压无法判断 答案： C 试题分析：三相负载接成三角形时，负载的相电压等于线电压，线电压等于三相电源相电压
9、的 倍，可求解 解：三相负载接成三角形时，负载的相电压等于线电压，线电压等于三相电源相电压的 倍，故 负载相电压为 ，故 C正确， ABD错误 故选： C 点评：本题考查三相电源负载的三角形接法，关键知道三相负载结成三角形时，负载相电压等于线电压 三相电源的连接如图所示，电路中的三个交流电压表的示数 U1、 U2、 U3间的关系是（ ） A U1： U2： U3=1： ： 1 B U1： U2： U3=1： ： 1 C U1： U2： U3=1： 2： 1 D U1： U2： U3= ： 1： 答案： B 试题分析：三相电源星形联结时，线电压有效值为相电压有效值的 倍 解：该接法是星形接法，采
10、用三相四线制对外供电，三只交流电压表，其中 V1、V3测量的是相电压， V2测量的是线电压，故 V1=V3， V2= V1，即： V1： V2：V3=1： ： 1 故 B正确， ACD错误 故选： B 点评：本题考查三相电源星形接法，知道三相电源星形联结时，线电压有效值为相电压有效值的 倍是解题的关键 交流感应电动机是利用电磁驱动的原理工作的，它里面配置的三个线圈连接到三相电源，是为了（ ） A产生稳定不变的磁场 B产生旋转的磁场 C产生匀强磁场 D产生加速电场 答案： B 试题分析：异步电机的工作原理如下：当导体在磁场内切割磁力线时，在导体内产生感应电流， “感应电机 ”的名称由此而来感应电
11、流和磁场的联合作用向电机转子施加驱动力三组绕组问彼此相差 120度，每一组绕组都由三相交流电源中的一相供电 解：三相绕组接通三相电源产生的磁场在空间旋转，称为旋转磁场，转速的大小由电动机极数和电源频率而定 转子在磁场中相对定子有相对运动，切割磁杨，形成感应电动势转子铜条是短路的，有感应电流产生转子铜条有电流，在磁场中受到力的作用转子就会旋转起来 故选： B 点评：考查通电导线周围存在磁场，掌握安培力产生条件，理解左手定则与右手定则的区别 （ 2010 海南） 1873年奥地利维也纳世博会上，比利时出生的法国工程师格拉姆在布展中偶然接错了导线，把另一直流发电机发出的电接到了自己送展的直流发电机的
12、电流输出端由此而观察到的现象导致了他的一项重要发明，从而突破了人类在电能利用方中的一个瓶颐此项发明是（ ） A新型直流发电机 B直流电动机 C交流电动机 D交流发电机 答案： B 试题分析：从结构和工作原理上可知：一台直流电机原则上既可以作为电动机运行，也可以作为发电机运行，这种原理在电机理论中称为可逆原理 解：直流发电机发电时接另一直流发电机，则另一直流发电机实际成了直流电动机，所以 ACD错， B正确 故正确选项为 B 点评：此题要求知道直流发电机和直流电动机的结构图，并能知道它们的工作原理 图中 A、 B、 C是三相交流电源的三根相线， O是中线，电源的相电压为220V， L1、 L2、
13、 L3是三个 “220V 60W”的灯泡，开关 K1断开， K2、 K3闭合，由于某种原因，电源中线在图中 O处断了，那么 L2和 L3两灯泡将（ ） A.立刻熄灭 B.变得比原来亮一些 C.变得比原来暗一些 D.保持亮度不变 答案： C 试题分析：三相电任意两火线之间电压为 380V；任一火线与地线之间的电压为220V；当地线断开时相当于两灯串联在 380V的电压之间，则可知灯泡的亮度变化 解：当正常时，任意灯电压均为 220V，都能正常发光； 而中线断开后，灯泡均不能接在火线与中线之间，此时 L2、 L3通过右端完好的中线相连，相当于 L2、 L3串联接在两根火线之间，而火线间电压为 38
14、0V，则两灯分压一定小于 220V，故两灯均变暗； 故选： C 点评：本题考查三相电的原理，要注意明确三相电中任意两火线之间电压为380V；而任一火线与中线的电压为 220V 填空题 如图所示，三相交流电的线电压为 380V，三相负载为三个完全相同的灯泡，则图中 a灯的电压为 V；当交流电源的 A相断开时，图中 b灯的电压为 V 答案：； 190 试题分析：三相交流电是由三个频率相同、电势振幅相等、相位差互差 120角的交流电路组成的电力系统目前，我国生产、配送的都是三相 交流电每根火线与地线间的电压叫相电压，其有效值用 UA、 UB、 UC表示（ A、 B、 C为下标）相电压为 220V；火线间的电压叫线电压，其有效值用 UAB、 UBC、 UCA表示（ A、 B、 C为下标）线电压为 380V 解：由题意可知：三相交流电线电压为 380V，而每根火线与地线的电压为220V，又因为三个完全相同的灯泡 所以图中 a灯的电压为 220V当交流电源的 A相断开时，图中 b灯的电压为380V的一半即为 190V 故答案：为： 220； 190 点评：三相电在电源端和负载端均有星形和三角形两种接法二种接法都会有三 条三相的输电线及三个电源（或负载），但电源（或负载）的连接方式不同
